指针和引用（5）函数指针

1.知识点

（1）指针可以指向任何类型，也可以指向函数。每个函数在内存中都占用一段存储单元，这段存储单元的首地址称为函数的入口地址，指向之歌函数入口地址的指针称为函数指针。

（2）函数基本用法如下：

int max(int a, int b) {
    return a > b ? a : b;
}
int (*p)(int, int) = max;//定义函数指针时必须指明函数返回的类型和参数列表
int x = 10, y = 20;
int z = p(x, y);//可以直接把函数指针当做函数名来用，也可以用int z=(*p)(x,y);

注意：（2.1）函数名等价于函数的入口地址；（2.2）定义函数指针时（）不能少，如果少了int *p(int,int)变成是一个函数，返回值是int *的函数，而不是指针了；（2.3）函数指针的类型务必要和函数的返回值以及参数列表都要匹配。

2.面试题

2.1通过函数指针实现四则运算

指出下面程序的不足，并提出更好的设计方案。

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int minu(int a, int b) {
    return a - b;
}
int multi(int a, int b) {
    return a * b;
}
int process(int a, int b, char operation) {
    switch (operation)
    {
    case '+':return add(a, b);
    case '-':return minu(a, b);
    case '*':return multi(a, b);
    default:
        return 0;
    }
}
int main(int argc, char argv[]) {
    int a = 10, b = 20;
    int res1 = process(a, b, '+');
    int res2 = process(a, b, '-');
    int res3 = process(a, b, '*');
    cout << res1 << " " << res2 << " " << res3 << endl;

    getchar();
    return 0;
}

问题：扩展性很差，比如需要添加一个除法运算，这时不仅需要编写除法运算函数，还要去修改process函数，添加除法的判断分支。解决办法：可通过函数指针来提高扩展性（由于此处加减乘除的返回值和参数列表都是相同的），具体方式如下：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int minu(int a, int b) {
    return a - b;
}
int multi(int a, int b) {
    return a * b;
}
int divide(int a, int b) {
    if (b == 0) {
        return -1;
    }
    return a / b;
}

int process1(int a, int b, int(*func)(int, int)) {
    return func(a, b);
}
int main(int argc, char argv[]) {
    int a = 10, b = 20;
    int res1 = process1(a, b, add);
    int res2 = process1(a, b, minu);
    int res3 = process1(a, b, multi);
    int res4 = process1(a, b, divide);
    cout << res1 << " " << res2 << " " << res3 << " " << res4 << endl;
    getchar();
    return 0;
}

2.2简化超长的函数指针类型

请解释process函数中四个参数的作用，其中第四个参数int (* fun) (int,int,int)似乎不太美观，有什么办法让它看起来更加简洁？

int maxof3(int a,int b,int c);
int minof3(int a,int b,int c);
int avgof3(int a,int b,int c);
int process(int a,int b,int c,int (*func)(int,int,int)){return func(a,b,c);}

答案：前三个是整型变量，第四个是函数指针；使用typedef来给类型起别名，用法如下：

typedef int(* Pfunc)(int ,int, int);//使用Pfunc来指代int (*)(int,int,int)
int process(int a,int b,int c,Pfunc func);